DE3433191C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen druckfixierbaren Kapseltoner gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und seine Verwendung in einem Entwicklungsverfahren.

Aus der US-PS 42 59 426 ist ein druckfixierbarer Kapseltoner bekannt, der ein Kernmaterial mit einem druckfixierbaren Bestandteil und ein das Kernmaterial bedeckendes Umhüllungsmaterial enthält.

Der bekannte druckfixierbare Kapseltoner weist jedoch ein nicht ausreichend stabiles Entwicklungs- und Fixierverhalten auf, wodurch es im Dauertest zur Verschlechterung der Bildqualität und zu einem Anhaften des Toners am Entwicklungszylinder oder dem lichtempfindlichen Aufzeichnungselement kommt.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen druckfixierbaren Kapseltoner zur Verfügung zu stellen, der ein stabiles Entwicklungs- und Fixierverhalten zeigt und der des weiteren eine erhöhte Verformbarkeit und mechanische Festigkeit aufweist, wodurch seine Lebensdauer verlängert ist.

Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen druckfixierbaren Kapseltoner mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Bevorzugte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen druckfixierbaren Kapseltoners sind Gegenstand der Unteransprüche.

Die Erfindung wird nachstehend - unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, falls dies notwendig ist - näher erläutert. In der folgenden Beschreibung sind unter "Teilen" und "%" "Gewichtsteile" bzw. "Gewichtsprozent" zu verstehen, falls nichts anderes angegeben ist.

Fig. 1 und 2 zeigen jeweils eine Schnittansicht, die eine Ausführungsform des Entwicklungsschritts, für den der erfindungsgemäße Kapseltoner geeigneterweise verwendet wird, erläutert.

Das Kernmaterial des erfindungsgemäßen Kapseltoners besteht im wesentlichen aus feinen Teilchen eines harzartigen Materials als druckfixierbarem Bestandteil und einem Farbmittel und ggf. einem magnetischen Material, die in dem harzartigen Material dispergiert sind.

Als harzartiger, druckfixierbarer Bestandteil für die Bildung des Kernmaterials werden Polyethylen und Paraffinwachs besonders bevorzugt. Als Polyethylen werden Polyethylentypen, die bei 140°C eine Schmelzviskosität von nicht mehr als 600 mPa · s zeigen, bevorzugt, die im allgemeinen als niedermolekulares Polyethylen oder als Polyethylenwachs bezeichnet und durch Polymerisation oder durch Abbau bzw. Zersetzung hergestellt werden.

Zu handelsüblichen Paraffinwachsen gehören die in den Tabellen 1 und 2 gezeigten Paraffinwachse:

Tabelle 1

Paraffinwachs und Mikrowachs

Tabelle 2

Paraffinwachs

Im Rahmen der Erfindung wird vorzugsweise eine geeignete Kombination des Polyethylens und des Paraffinwachses eingesetzt. Natürlich können auch verschiedene Arten des Polyethylens bzw. des Paraffinwachses in Kombination verwendet werden, falls dies notwendig ist.

Wenn das Polyethylen und das Paraffinwachs in Kombination verwendet werden, werden sie vorzugsweise in einem Gewichtsverhältnis von 8/2 bis 0/10 und insbesondere von 6/4 bis 1/9 eingesetzt.

In das Kernmaterial des erfindungsgemäßen Kapseltoners können als Farbmittel bekannte Farbstoffe, Pigment usw. eingemischt werden. Beispiele für solche Farbmittel sind verschiedenartige Ruße, Anilinschwarz, Naphtholgelb, Molybdänorange, Rhodaminlack, Alizarinlack, Methylviolettlack, Phthalocyaninblau, Nigrosin, Methylenblau, Bengalrosa, Chinolingelb und andere.

Wenn der erfindungsgemäße Kapseltoner als magnetischer Toner verwendet wird, kann in das Kernmaterial magnetisches Pulver eingemischt werden. Als magnetisches Pulver können Pulver aus ferromagnetischen Elementen wie z. B. Eisen, Cobalt, Nickel oder Mangan und aus Legierungen oder Verbindungen, die diese Elemente enthalten, beispielsweise aus Magnetit oder Ferrit, verwendet werden. Das magnetische Pulver kann auch als Farbmittel wirken. Der Gehalt des magnetischen Pulvers kann 15 bis 70 Teile pro 100 Teile der Gesamtmenge des Harzes oder des druckfixierbaren Bestandteils in dem Kernmaterial betragen.

Ferner ist es möglich, in den erfindungsgemäßen Kapseltoner außerdem kolloidales Siliciumdioxid, eine Metallseife usw. einzumischen, um dem Toner eine gute Fließfähigkeit zu verleihen oder um eine Ladungssteuerung zu bewirken oder um irgendeine andere Wirkung zu erzielen.

Das Kernmaterial des erfindungsgemäßen Kapseltoners kann beispielsweise hergestellt werden, indem die vorstehend beschriebenen Bestandteile geschmolzen und geknetet werden und die erhaltene Mischung feinpulverisiert wird und aus der feinpulverisierten Mischung ferner in der gewünschten Weise durch Klassieren feine Teilchen mit einer mittleren Korngröße von 5 bis 15 µm gebildet werden.

Der erfindungsgemäße Kapseltoner wird hergestellt, indem das Kernmaterial mit einem Umhüllungsmaterial, das ein Styrolcopolymer oder ein Derivat desselben und ein eine tertiäre Aminogruppe enthaltendes Vinylmonomer enthält, wobei das Copolymer ein Durchschnittsmolekulargewicht (Zahlenmittel) von 6000 bis 50 000 und ein Verhältnis Durchschnittsmolekulargewicht (Gewichtsmittel)/Durchschnittsmolekulargewicht (Zahlenmittel), das nicht größer als 3,5 ist, aufweist, bedeckt oder beschichtet wird.

Das Copolymer kann ein Copolymer von zwei oder mehr Monomeren, die beispielsweise aus den folgenden Monomeren ausgewählt werden, sein:

Beispiele für die Monomere sind Styrolmonomere, wozu Styrol und dessen Derivate gehören, beispielsweise Styrol, o- Methylstyrol, m-Methylstyrol, p-Methylstyrol, p-Methoxystyrol, p-Phenylstyrol, p-Chlorstyrol, 3,4-Dichlorstyrol, p- Ethylstyrol, 2,4-Dimethylstyrol, p-n-Butylstyrol, p-t- Butylstyrol, p-n-Hexylstyrol, p-n-Octylstyrol, p-n-Nonylstyrol, p-n-Decylstyrol und p-n-Dodecylstyrol; tertiäre Aminogruppen enthaltende Vinylmonomere wie: Dimethylaminoethylmethacrylat, Dimethylphenylacrylat, Dimethylaminopropylacrylamid und Diethylaminoethylmethacrylat sowie N-Vinylverbindungen wie z. B. N- Vinylpyrrol, N-Vinylcarbazol, N-Vinylindol und N-Vinylpyrrolidon.

Das bevorzugte Molverhältnis zwischen dem Styrolmonomer und dem eine tertiäre Aminogruppe enthaltenden Vinylmonomer bei der Copolymerisation liegt innerhalb des Bereichs von 1 : 0,01 bis 1 : 0,5.

Im Rahmen der Erfindung muß das Copolymer ein Durchschnittsmolekulargewicht (Zahlenmittel) von 6000 bis 50 000 und ein Verhältnis (Mw/Mn) [Durchschnittsmolekulargewicht (Gewichtsmittel) (Mw)/Durchschnittsmolekulargewicht (Zahlenmittel) (Mn)], das nicht größer als 3,5 ist, haben. Wenn die Hülle aus einem Copolymer mit einem Mn-Wert von weniger als 6000 als Hauptbestandteil gebildet ist, kann die Hülle keine ausreichende Festigkeit bzw. Härte haben und führt zu einem Toner mit einer schlechten Haltbarkeit. Wenn andererseits ein Copolymer mit einem Mn-Wert von mehr als 50 000 verwendet wird, wird die Polymerlösung, die für die Verkapselung verwendet wird, zu zähflüssig und führt zu einem häufigen Zusammenwachsen und Aggregieren bzw. Zusammenballen der Teilchen, was zur Folge hat, daß die erhaltenen Kapseln mehr als einen Kern enthalten und zu groß werden. Aus dem gleichen Grund und zur Erzielung einer gleichmäßigen Festigkeit bzw. Härte der Polymerhülle hat das Copolymer geeigneterweise eine enge Molekulargewichtsverteilung und sollte ein Verhältnis (Mw/Mn) haben, das nicht größer als 3,5 ist. Ferner ist es unter dem Gesichtspunkt der Verhinderung des Zusammenwachsens und des Zusammenballens bzw. Aggregierens erwünscht, daß das Copolymer einen Mn-Wert hat, der nicht größer als 40 000 und insbesondere nicht größer als 30 000 ist.

Das Copolymer, das die vorstehend erwähnten Molekulargewichtsbedingungen erfüllt, kann durch Steuerung der Polymerisationsbedingungen für die Herstellung des Copolymers, durch Fraktionierung von zuvor hergestellten Polymeren für die Bildung des Copolymers oder durch eine Kombination dieser Maßnahmen hergestellt werden. Die Steuerung der Polymerisationsbedingungen kann durch Steuerung der Konzentration des Monomers, des Polymerisationsinitiators und/oder des Kettenüberträgers während der Massepolymerisation, der Lösungspolymerisation, der Suspensionspolymerisation, der Emulsionspolymerisation usw. oder durch stöchiometrische Polymerisation unter Verwendung eines anionischen Initiators oder durch kationische Polymerisation durchgeführt werden. Ferner kann die Fraktionierung von Polymeren für die Bildung des Copolymers typischerweise durch fraktionierte Fällung, fraktionierte Auflösung, Säulenfraktionierung und Gel-Permeations-Chromatographie (GPC) durchgeführt werden.

Die Werte von Mn und Mw/Mn, die für die Definition der Erfindung angewandt werden, sind durch GPC unter den folgenden Meßbedingungen erhalten worden.

Zuerst wurde Tetrahydrofuran mit einer Geschwindigkeit von 1 ml/min durch eine GPC-Säule hindurchfließen gelassen, und dann wurde für die Messung eine 0,1%ige Lösung des Probepolymers in Tetrahydrofuran mit einem Volumen von 300 bis 500 ml in die Säule eingespritzt. Vor der Messung des Molekulargewichts eines Probepolymers wurde unter Verwendung mehrerer monodisperser Standard-Polystyrolproben eine Eichkurve hergestellt, und die Bedingungen wie z. B. die Konzentration der Probe und die Empfindlichkeit eines Detektors wurden so eingestellt, daß die erhaltene Eichkurve [log des Molekulargewichts als Funktion der Zählung (des angesammelten Eluatvolumens)] Linearität annahm. Bei der vorstehend erwähnten Messung wurde die Zuverlässigkeit überprüft, indem ermittelt wurde, ob die Messung einer Standard-Polystyrolprobe unter den vorstehend angegebenen Bedingungen einen Mw/Mn-Wert von 2,11±0,10 ergab oder nicht. Die Messung wurde mit einem GPC-Instrument durchgeführt.

Im Rahmen der Erfindung ist es möglich, eine Mischung von zwei oder mehr Arten der vorstehend erwähnten Copolymere einzusetzen. Im Fall einer solchen Mischung von Copolymeren ist es nicht erforderlich, daß jedes der einzelnen Copolymere die vorstehend erwähnten Molekulargewichtsbedingungen erfüllt, sondern es reicht aus, daß die erhaltene Polymermischung die vorstehend erwähnten Bedingungen eines Mn-Werts von 6000 bis 50 000 und eines Verhältnisses Mw/Mn, das nicht größer als 3,5 ist, erfüllt. Das Copolymer kann mit anderen Harzen in einer auf das Gewicht des Copolymers bezogenen Menge von weniger als 75% vermischt werden. Zu Beispielen für solche anderen Harze gehören Styrol-Copolymere wie z. B. Styrol/Butadien-Copolymer, Styrol/Isopren-Copolymer und Styrol/Acrylnitril/Inden- Copolymer; Polyester, Polyurethane, Polyamide, Epoxyharze, Polyvinylbutyral, Terpentinharz, modifiziertes Terpentinharz, Terpenharze, Phenolharze, aliphatische oder alicyclische Kohlenwasserstoffharze, aromatische Petrolharze, chloriertes Paraffin und Paraffinwachse. Auch diese zusätzlichen Harze können einzeln oder in Form einer Mischung von zwei oder mehr Vertretern davon eingesetzt werden.

Es stehen verschiedene bekannte Verkapselungsverfahren zur Verfügung, um einen Kapseltoner zu erhalten, der eine Hülle aus dem vorstehend erwähnten Copolymer enthält. Geeignete Verfahren, die beispielsweise angewandt werden können, sind das Sprühtrocknungsverfahren, das Koazervationsverfahren und das Phasentrennverfahren. Ferner können auch das In-situ-Polymerisationsverfahren und die aus den US-PS 33 38 991, 33 26 848 und 35 02 582 bekannten Verfahren angewandt werden.

Der auf diese Weise erhaltene erfindungsgemäße Kapseltoner nimmt im allgemeinen die Form von mikrokapselförmigen Teilchen mit einer Hülle, deren Dicke 0,05 bis 0,5 µm beträgt, und einer mittleren Korngröße von 5 bis 18 µm an.

Wie vorstehend beschrieben wurde, wird im Rahmen der Erfindung durch die Verwendung eines Copolymers mit bestimmten Bereichen des Molekulargewichts und der Molekulargewichtsverteilung als Harz für die Bildung der Hülle ein druckfixierbarer Kapseltoner erhalten, der in Kombination eine gute Haltbarkeit, eine gute Druckfixierbarkeit und gute Entwicklungseigenschaften zeigt.

Der erfindungsgemäße druckfixierbare Kapseltoner ist auf verschiedene Entwicklungsverfahren anwendbar. Der erfindungsgemäße druckfixierbare Kapseltoner ist jedoch nicht frei davon, während der Entwicklung zerquetscht bzw. zerdrückt zu werden, weil er im allgemeinen ein weiches Kernmaterial enthält. Der erfindungsgemäße Kapseltoner ist folglich besonders geeignet für die Anwendung in Entwicklungsverfahren, bei denen keine Trägerteilchen verwendet werden, die während der Entwicklung durch Ausübung einer unregelmäßigen Druckkraft ein unerwünschtes Zerquetschen bzw. Zerdrücken oder Spalten der Kapseln hervorrufen können. Eine bevorzugte Ausführungsform eines solchen Entwicklungsverfahrens, bei dem keine Trägerteilchen, sondern erfindungsgemäße Kapseltoner verwendet werden, kann durch die Maßnahmen gekennzeichnet werden, daß ein Ladungsbild- Trägerelement, das dazu dient, auf seiner Oberfläche elektrostatische Ladungsbilder zu tragen, und ein Toner- Trägerelement, das dazu dient, auf seiner Oberfläche Tonerteilchen zu tragen, bereitgestellt werden, die im Entwicklungsabschnitt mit einem festgelegten Zwischenraum dazwischen angeordnet sind, daß ein erfindungsgemäßer Kapseltoner dazu veranlaßt wird, auf dem Toner-Trägerelement in einer Dicke getragen zu werden, die kleiner als dieser Zwischenraum ist, und daß der Kapseltoner in dem Entwicklungsabschnitt auf das vorstehend erwähnte Ladungsbild- Trägerelement übertragen wird, wodurch die Entwicklung bewirkt wird. Ein besonderes Beispiel eines solchen Entwicklungsverfahrens, bei dem keine Trägerteilchen verwendet werden, stellt das Magnetbürstenverfahren dar, das aus der US-PS 27 86 439 bekannt ist. Ferner sind die erfindungsgemäßen Kapseltoner auf Entwicklungsverfahren anwendbar, wie sie in Fig. 1 und 2 als besondere Beispiele des vorstehend erläuterten Entwicklungsverfahrens, bei dem keine Tonerträgerteilchen verwendet werden, erläutert werden.

Fig. 1 erläutert ein Beispiel eines solchen Entwicklungsverfahrens, bei dem ein erfindungsgemäßer magnetischer Kapseltoner verwendet werden kann. In diesem Beispiel bewegt sich ein zum Tragen elektrostatischer Ladungsbilder dienendes Ladungsbild-Trägerelement 1, das aus einem fotoleitfähigen Material gebildet ist, in der Richtung des Pfeils. Ein nichtmagnetischer Zylinder 2 als Toner-Trägerelement dreht sich in der Weise, daß er sich in dem Entwicklungsabschnitt in der gleichen Richtung wie die Bewegung der Oberfläche des Ladungsbild-Trägerelements 1 bewegt. Innerhalb des nichtmagnetischen Zylinders 2 ist ein mehrpoliger Permanentmagnet 3, der nicht umläuft, vorgesehen. Toner 6, der aus einem Tonerbehälter 4 geliefert wird, wird auf die Oberfläche des nichtmagnetischen Zylinders 2 aufgetragen, und die Tonerteilchen werden durch Reibung zwischen den Tonerteilchen und der Zylinderoberfläche mit einer zu der Ladung des elektrostatischen Ladungsbilds entgegengesetzten Polarität geladen. Ferner ist eine aus Eisen hergestellte Rakel 5 in die Nähe der Oberfläche des Zylinders (mit einem Zwischenraum von 50 bis 500 µm) gebracht und derart angeordnet worden, daß sie einem Magnetpol (einem S-Pol in Fig. 1) des mehrpoligen Permanentmagneten 3 gegenübersteht, wodurch die Dicke der Tonerschicht gleichmäßig auf einen kleinen Wert (30 µm bis 300 µm), der kleiner ist als der Zwischenraum zwischen den Oberflächen des nichtmagnetischen Zylinders 2 und des Ladungsbild- Trägerelements 1 in dem Entwicklungsabschnitt, eingestellt wird. Durch die Steuerung der Umlaufgeschwindigkeit des Zylinders 2 wird dafür gesorgt, daß die Geschwindigkeit der Oberflächenschicht und vorzugsweise auch die innere Geschwindigkeit der Tonerschicht im wesentlichen oder annähernd so groß sind wie die Oberflächengeschwindigkeit des Ladungsbild-Trägerelements 1. Als Rakel 5 kann anstelle einer Rakel aus Eisen ein Permanentmagnet verwendet werden, um einen Gegenpol zu bilden. Ferner kann zwischen dem Toner-Trägerelement und der Oberfläche, die das elektrostatische Ladungsbild trägt, in dem Entwicklungsabschnitt eine Wechselstrom-Vorspannung angelegt werden. Diese Wechselstrom- Vorspannung kann eine Frequenz von 200 bis 4000 Hz und eine Differenz von 500 bis 3000 V zwischen Spannungsmaximum und Spannungsminimum haben. Folglich wird der Toner in dem Entwicklungsabschnitt durch die Wirkung der Anziehungskraft, die durch das elektrostatische Ladungsbild ausgeübt wird, oder durch die Wirkung der Wechselstrom- Vorspannung zu der Seite des elektrostatischen Ladungsbilds übertragen, wodurch die Entwicklung bewirkt wird.

Fig. 2 erläutert ein Beispiel des Entwicklungsverfahrens, bei dem geeigneterweise ein nichtmagnetischer druckfixierbarer Kapseltoner verwendet werden kann. In dem Beispiel dreht sich ein zum Tragen elektrostatischer Ladungsbilder dienendes Ladungsbild-Trägerelement 11 in der Richtung des Pfeils a. Der Oberfläche des Ladungsbild-Trägerelements 11 gegenüberliegend ist mit einem Zwischenraum ein zylindrisches Toner-Trägerelement 12 angeordnet, das in der Richtung des Pfeils b umlaufen gelassen wird. Für die Zuführung des Toners zu dem Toner-Trägerelement 12 ist ein Toner- Vorratsbehälter 13 vorgesehen. Der Toner-Vorratsbehälter 13 ist darunter mit einem Umschließungselement 14, das den unteren Teil des Toner-Trägerelements 12 umschließt, versehen. An dem Übergangsteil zwischen dem Vorratsbehälter 13 und dem Umschließungselement 14 ist ein Abdichtungselement 15 vorgesehen, um ein Austreten des Toners zu verhindern. Am Auslaß der Vorratsbehälters 13 ist eine magnetische Rakel 16 aus einem magnetischen Material vorgesehen. Auf der anderen Seite des Toner-Trägerelements ist ein Magnet 17 vorgesehen, der der magnetischen Rakel 16 gegenübersteht. Der Magnet 17 ist jedoch nicht genau jenseits der magnetischen Rakel angeordnet, sondern um einen festgelegten Winkel R (5 bis 50°) (um einen Winkel, der als Winkel zwischen der Richtung von der Mitte des Toner-Trägerelements zu der magnetischen Rakel und der Richtung von der Mitte des Toner-Trägerelements zu dem gegenüberstehenden Magnetpol des Magneten 17 definiert ist) stromaufwärts bezüglich der Bewegungsrichtung des Toner-Trägerelements 12 verlagert.

In den Vorratsbehälter 13 mit dem vorstehend beschriebenen Aufbau sind Tonerteilchen 19 und magnetische Teilchen 20 eingefüllt, so daß in einer Zone zwischen der magnetischen Rakel 16 und dem Teil der Oberfläche des Toner-Trägerelements, dem der Magnet 17 gegenübersteht, eine Magnetbürste 18 aus den magnetischen Teilchen gebildet wird. Infolge der Drehung des zylindrischen Toner-Trägerelements 12 werden die Tonerteilchen und die magnetischen Teilchen gerührt und vermischt, was dazu führt, daß die Tonerteilchen durch ihre Reibung mit den magnetischen Teilchen und mit dem Toner-Trägerelement triboelektrisch geladen werden.

Die auf diese Weise triboelektrisch geladenen Tonerteilchen werden durch die Wirkung der Magnetbürste und der Bildkraft von der Magnetbürste abgetrennt und in Form einer dünnen Schicht mit einer gleichmäßigen Dicke auf das Toner-Trägerelement aufgetragen. Andererseits werden die magnetischen Teilchen, die die Magnetbürste bilden, weder auf das zylindrische Toner-Trägerelement aufgetragen noch zusammen mit den Tonerteilchen auf dem zylindrischen Toner-Trägerelement bewegt, weil die durch den Magneten 17 ausgeübte magnetische Begrenzungs- oder Festlegungskraft, die auf die magnetischen Teilchen einwirkt, auf einen Wert eingestellt wird, der größer ist als die auf die magnetischen Teilchen ausgeübte Antriebskraft, die von der elektrostatischen Anziehungskraft und von der mechanischen Reibungskraft, die zwischen den magnetischen Teilchen und dem Toner-Trägerelement wirken, abhängig ist.

Unter gewöhnlichen Umständen, wenn der Toner in der Magnetbürstenzone vorhanden ist, wird das Verhältnis zwischen dem Toner und den magnetischen Teilchen daran in der Magnetbürstenzone konstant.

Wenn der auf das Toner-Trägerelement aufgetragene Toner durch seine Verwendung für die Entwicklung in einer bekannten Weise verbraucht wird, wird der Magnetbürstenzone eine zusätzliche Menge des Toners zugeführt, wodurch immer eine konstante Menge des aufgetragenen Toners zur Verfügung steht. Der auf diese Weise aufgetragene Toner wird durch die Wirkung der Anziehungskraft, die durch das elektrostatische Ladungsbild ausgeübt wird, oder durch die Wirkung einer Wechselstrom-Vorspannung zu der Seite des elektrostatischen Ladungsbilds übertragen, wodurch die Entwicklung ähnlich wie in dem unter Bezugnahme auf Fig. 1 erläuterten Fall bewirkt wird.

Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Beispiel 1

Durch Schmelzvermischen von 20 Teilen eines bekannten Polyethylenwachses, 80 Teilen Paraffin 155 und 60 Teilen Magnetit bei 150°C, darauffolgendes Granulieren durch Sprühtrocknung und trockenes Klassieren wurde ein Kernmaterial in Form von sphärischen Teilchen mit Korngrößen von 10,3 µm±5,0 µm hergestellt.

Die Kernteilchen wurden durch Phasentrennung aus einer organischen Lösung mit einem 0,4 µm dicken Film aus einem Styrol/Dimethylaminoethylmethacrylat-Copolymer (Molverhältnis: 90/10) mit einem Mn-Wert von 13 382 und einem Verhältnis Mw/Mn, das 2,94 betrug, beschichtet, wodurch Kapselteilchen erhalten wurden.

Dann wurden 100 g der Kapselteilchen mittels einer Kaffeemühle mit 0,4 g hydrophobem, kolloidalem Siliciumdioxid vermischt, um einen Entwickler zu erhalten. Dieser Entwickler wurde in einer Menge von 1 g mit 9 g eines Eisenpulvers (Korngröße: 75 µm bis 53 µm) vermischt, und die triboelektrische Ladung davon wurde in bekannter Weise gemessen und betrug +18,4 µC/g. Der Entwickler wurde dann in einer Entwicklungsvorrichtung mit einem nichtmagnetischen Zylinder, der einen Magneten umschloß, verwendet, um ein Ladungsbild mit negativer elektrostatischer Ladung zu entwickeln. Das entwickelte Bild wurde dann auf holzfreies Papier übertragen. Das Papier mit dem Tonerbild wurde durch eine Druckfixiervorrichtung mit einem Paar Druckwalzen, die so angeordnet waren, daß von den beiden Oberflächen her eine Druckkraft ausgeübt wurde, hindurchlaufen gelassen, wodurch mit einer Geschwindigkeit von 125 mm/s unter einem Liniendruck von 10 kg/cm eine im wesentlichen vollständige Fixierung erzielt wurde. Die Bilddichte betrug 1,3, und das erzeugte umgekehrte Bild war gut und klar ohne Schleier.

Ferner wurden die Entwicklung und die Übertragung in der Entwicklungsvorrichtung wieder durchgeführt, nachdem zur Durchführung einer Haltbarkeitsprüfung 8 h lang leere Umdrehungen (ohne Bilderzeugung) fortgesetzt worden waren. Als Ergebnis betrug die erhaltene Bilddichte 1,5 ohne Änderung der Bildqualität, wodurch eine gute Haltbarkeit angezeigt wird. Die triboelektrische Ladung betrug +19,3 µC/g. Auf der Oberfläche des Zylinders wurde weder eine Verschmutzung noch ein Anhaften beobachtet. Als die Toneroberfläche mit einem Elektronenmikroskop beobachtet wurde, wurde keine Ablösung der Hülle festgestellt.

Vergleichsbeispiel 1

Das Kernmaterial von Beispiel 1 wurde im wesentlichen in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 verkapselt, jedoch wurde als Umhüllungsmaterial ein Styrol/Dimethylaminoethylmethacrylat- Copolymer (Molverhältnis: 90/10) mit einem Mn- Wert von 5308 und einem Verhältnis Mw/Mn, das 2,30 betrug, verwendet. Die erhaltenen Kapselteilchen wurden ähnlich wie in Beispiel 1 mit dem hydrophoben kolloidalen Siliciumdioxid vermischt, um einen Entwickler herzustellen. Die triboelektrische Ladung dieses Entwicklers betrug +19,8 µC/g.

Dieser Entwickler wurde in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 geprüft. Als Ergebnis zeigte das in der Anfangsstufe des Kopierversuchs erhaltene Bild eine ähnliche Fixierbarkeit und Bildqualität, und es wurde festgestellt, daß es sich um ein gutes Bild mit einer Bilddichte von 1,2 handelte, während die Bilder, die erhalten wurden, nachdem 8 h lang leere Umdrehungen durchgeführt worden waren, eine niedrigere Dichte (0,6) zeigten und von Schleiern begleitet waren. Die triboelektrische Ladung hatte sich auf +27,5 µC/g erhöht. Auf dem Entwicklungszylinder wurde eine streifenartigen Adhäsion bzw. Anhaftung beobachtet. Als die Toneroberfläche mit einem Elektronenmikroskop beobachtet wurde, wurde eine teilweise Ablösung der Hülle beobachtet.

Beispiele 2 bis 7 und Vergleichsbeispiele 2 bis 5

Das Verfahren von Beispiel 1 wurde wiederholt, jedoch wurde das Harz für die Bildung der Hülle durch die in Tabelle 3 gezeigten Harze ersetzt. Die Ergebnisse werden ebenfalls in Tabelle 3 gezeigt.

Tabelle 3

Beispiel 8

Durch Schmelzvermischen von 40 Teilen eines bekannten Polyethylenwachses, 60 Teilen Paraffin 155 und 5 Teilen Phthalocyaninblau und Granulieren wie in Beispiel 1 wurde ein Kernmaterial in Form von blauen, sphärischen Teilchen mit Korngrößen von 9,1 µm±4,5 µm hergestellt.

Die Kernteilchen wurden durch das Sprühtrocknungsverfahren mit einem 0,5 µm dicken Film aus einem Styrol/Dimethylaminopropylacrylamid- Copolymer (Molverhältnis: 90/10) mit einem Mn-Wert von 13 382 und einem Verhältnis Mw/Mn, das 2,94 betrug, beschichtet.

Die erhaltenen Kapselteilchen wurden in einer Menge von 100 g trocken mit 0,60 g hydrophobem, kolloidalem Siliciumdioxid vermischt, und die erhaltene Mischung wurde ferner in einem Gewichtsverhältnis von 1/9 mit einem Eisenpulver (Korngröße: 75 µm bis 53 µm) vermischt, um einen Entwickler herzustellen. Der Entwickler wurde zur Entwicklung eines negativ geladenen elektrostatischen Ladungsbilds verwendet, und das erhaltene Tonerbild wurde auf holzfreies Papier übertragen und unter den gleichen Fixierbedingungen wie in Beispiel 1 auf dem Papier fixiert, wodurch gut fixierte, klare umgekehrte Bilder mit einer Dichte von 1,3 und ohne Schleier erhalten wurden.

Der Entwickler wurde dann einem Kopierversuch unterzogen, bei dem aufeinanderfolgend 3000 Blatt unter Anwendung eines Originals mit dem Format A4 kopiert wurden, und auf den Oberflächen des Entwicklungszylinders, des lichtempfindlichen Aufzeichnungselements und der Trägerteilchen wurde nach dem Kopierversuch weder eine Verschmutzung noch eine Adhäsion festgestellt, und es wurden gleichbleibend Bilder von guter Qualität ohne Schleier erhalten.

Vergleichsbeispiel 6

Die Kernteilchen von Beispiel 8 wurden mit einem 0,5 µm dicken Film aus einem Styrol/Dimethylaminopropylacrylamid- Copolymer (Molverhältnis: 90/10) mit einem Mn-Wert von 4720 und einem Verhältnis Mw/Mn, das 3,75 betrug, wie in Beispiel 8 beschichtet. Die Kapselteilchen wurden wie in Beispiel 8 mit dem hydrophoben, kolloidalen Siliciumdioxid und den Trägerteilchen vermischt, um einen Entwickler zu erhalten.

Der Entwickler wurde im wesentlichen in der gleichen Weise wie in Beispiel 8 geprüft, wobei festgestellt wurde, daß die in der Anfangsstufe erhaltenen Bilder eine gute Fixierbarkeit, eine gute Bilddichte und eine gute Bildqualität hatten. Bei dem Kopierversuch unter Anwendung eines Originals mit dem Format A4 wurden jedoch eine Verschmutzung des Entwicklungszylinders und eine Adhäsion an dem lichtempfindlichen Aufzeichnungselement beobachtet, nachdem aufeinanderfolgend 1200 Blatt kopiert worden waren. Ferner wurden eine Verminderung der Bilddichte und das Auftreten von Hintergrundschleiern aufgrund einer schlechten Reinigung beobachtet, wodurch festgestellt wurde, daß der Toner eine mangelhafte Haltbarkeit hatte.

Claims (5)

1. Druckfixierbarer Kapseltoner, umfassend ein Kernmaterial, das einen druckfixierbaren Bestandteil enthält, und ein das Kernmaterial bedeckendes Umhüllungsmaterial, dadurch gekennzeichnet, daß das Umhüllungsmaterial ein Styrolcopolymer oder ein Derivat desselben und ein eine tertiäre Aminogruppe enthaltendes Vinylmonomer enthält, wobei das Copolymer ein Durchschnittsmolekulargewicht von 6000 bis 50 000 und ein Verhältnis von Durchschnittsmolekulargewicht (Gewichtsmittel)/Durchschnittsmolekulargewicht (Zahlenmittel) von nicht größer als 3,5 besitzt.

2. Druckfixierbarer Kapseltoner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Copolymer ein Styrol- Dimethylaminoethylmethacrylat-Copolymer enthält.

3. Druckfixierbarer Kapseltoner nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Kernmaterial ferner ein magnetisches Pulver enthält, das in dem druckfixierbaren Bestandteil dispergiert ist.

4. Druckfixierbarer Kapseltoner nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der druckfixierbare Bestandteil aus Polyethylen und Paraffinwachs ausgewählt ist.

5. Verwendung des druckfixierbaren Kapseltoners nach einem der Ansprüche 1 bis 4 in einem Verfahren mit einem Ladungsbild-Trägerelement, das dazu dient, auf seiner Oberfläche elektrostatische Ladungsbilder zu tragen, und einem Tonerträgerelement, das dazu dient, auf seiner Oberfläche Tonerteilchen zu tragen, die so angeordnet sind, daß sich in einem Entwicklungsabschnitt ein festgelegter Zwischenraum dazwischen befindet, bei dem der druckfixierbare Kapseltoner auf dem Toner- Trägerelement getragen wird, der Kapseltoner in dem Entwicklungsabschnitt zur Entwicklung auf das Ladungsbildträgerelement übertragen wird und der druckfixierbare Kapseltoner triboelektrisch auf dem Tonerträgerelement aufgeladen wird.